Question

（2010?南寧二模）某化學(xué)興趣小組在按圖1裝置做鈉在空氣中燃燒的實驗時，觀察到產(chǎn)物不僅僅有淡黃色的固體生成，還有少量的黑色顆粒產(chǎn)生，該小組對黑色顆粒進行了如下探究：
（1）甲同學(xué)查閱資料知：鈉與二氧化碳反應(yīng)生成一種鈉的正鹽和一種黑色顆粒．據(jù)此推測黑色顆粒是

炭黑

．寫出生成該黑色顆粒的化學(xué)方程式：

4Na+3CO₂

△   .

2Na₂CO₃+C

．
（2）乙同學(xué)認為只要將上述實驗稍作改進，即可證明甲同學(xué)的猜想是否合理，請在圖2的方框中畫出裝置圖并注明相關(guān)藥品的名稱．
（3）丙同學(xué)按照乙同學(xué)的實驗方案進行實驗后，仍發(fā)現(xiàn)微量的黑色固體，于是認為可能是金屬鈉含有其它雜質(zhì)，他發(fā)現(xiàn)在保存鈉的試劑瓶的標簽上有如下內(nèi)容：

元素符號：Na純度：89%    相對原子質(zhì)量：22.99 磷酸鹽-0.001%              硫酸鹽-0.002% 鐵-0.002%

結(jié)合以上信息，丙同學(xué)認為微量黑色固體是鐵的氧化物，請設(shè)計一簡單實驗證明丙的結(jié)論：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象及結(jié)論
①收集上述微量黑色固體于試管中， 滴加過量的稀硫酸 ② 取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴加KSCN溶液

（4）結(jié)合以上三位同學(xué)的實驗研究，你認為圖1實驗中的黑色顆粒組成為

炭黑和鐵的氧化物

（填名稱）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)題中信息分析鈉與二氧化碳反應(yīng)生成的產(chǎn)物，然后根據(jù)化合價升降相等配平，寫出鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)金屬鈉與二氧化碳的反應(yīng)需要加熱，要求通入的空氣必須是干燥的，據(jù)此選擇干燥裝置及干燥劑；
（3）檢驗微量黑色固體是鐵的氧化物，先使用稀硫酸溶解，然后滴入硫氰化鉀溶液檢驗，根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷；
（4）根據(jù)以上三位同學(xué)的實驗研究結(jié)論判斷黑色顆粒組成．

解答：解：（1）鈉與二氧化碳反應(yīng)生成一種鈉的正鹽和一種黑色顆粒，正鹽為碳酸鈉，二氧化碳中的碳元素被還原成炭黑，根據(jù)化合價變化相等，配平反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Na+3CO₂

△   .

2Na₂CO₃+C，
故答案為：炭黑；4Na+3CO₂

△   .

2Na₂CO₃+C；
（2）由于反應(yīng)需要加熱，必須將通入的空氣進行干燥，可以使用堿石灰干燥，裝置圖為：，
故答案為：（堿石灰也可用U形管裝，其它合理答案也可）；
（3）丙同學(xué)認為微量黑色固體是鐵的氧化物，檢驗方法為：①收集上述微量黑色固體于試管中，滴加過量的稀硫酸，固體全部溶解，說明不是炭黑；
②取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，說明是鐵的氧化物，
故答案為：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象及結(jié)論
①滴加過量的稀硫酸．  ②取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴加KSCN溶液．	①固體全部溶解，說明不是炭黑． ②溶液變?yōu)榧t色，說明是鐵的氧化物．

（4）結(jié)合以上三位同學(xué)的實驗研究，圖1實驗中的黑色顆粒組成為炭黑和鐵的氧化物，
故答案為：炭黑和鐵的氧化物．

點評：本題考查了堿金屬及其化合物的性質(zhì)，題目難度不大，要求學(xué)生掌握堿金屬及其化合物的性質(zhì)，試題側(cè)重對學(xué)生基礎(chǔ)知識的訓(xùn)練和檢驗．有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力，提高學(xué)生靈活運用基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力．